电动汽车世界揭秘：纯电动汽车工作原理与结构特征全解析
Tips：点击上方蓝色的【电动汽车世界】进行关注，并查看以往的精彩内容。电动汽车世界
开放｜共享｜价值
导读ID：
电动汽车是如何工作的？ 科普电动汽车组成与工作原理
电动汽车已经面世多年了。然而，相较于传统的燃油车，人们对电动汽车的了解还比较少。那么，电动汽车是怎样工作的呢？它和燃油汽车在结构上又有哪些不同呢？电动汽车可以简单地被理解为只是电池加上车吗？本期将以纯电动汽车为例，带领大家去了解电动汽车的工作原理以及结构特征。
电动汽车=电池+车？
纯电动汽车由三部分构成，分别是电力驱动系统、电源系统和辅助系统。其中，电力驱动系统包含控制器、功率转换器、电动机、机械传动装置以及车轮等。电动机如同传统汽车里的发动机。它的主要任务是，在驾驶人的操控下，把动力电池所存储的电能高效地转化为车轮的动能，从而驱动车辆。同时，在制动时，它还能将车轮上的动能转化为电能，反馈到动力电池中，以此实现车辆的制动能量回收。控制器如同人体的神经中枢。电动汽车要通过一个整车控制系统，对各子系统进行协调控制，以此来达成整车的最佳性能。电源系统包含蓄电池组以及电池管理系统（BMS）等。辅助系统涵盖辅助动力源、动力转向系统、空调器和照明装置等。
https://img2.baidu.com/it/u=3531912529,3061340500&fm=253&fmt=JPEG&app=138&f=JPEG?w=500&h=809
纯电动汽车的工作原理如下：蓄电池组提供电能；通过控制器和功率转换器进行调速控制；驱动电动机工作；传动系统驱动车轮；最终使汽车行驶。
电动汽车是怎么变速的？
燃油汽车变速时有复杂的挡位变化过程，而电动汽车的变速类似手机声音大小的调节。调节手机音量按钮，声音可变大变小。在电动汽车中，驾驶人通过操控制动踏板和加速踏板来改变车速，实际上控制的是电能的大小。
驾驶人踩下加速踏板后，传感器会检测踏板的移动量。接着，这个移动量会被传递到电控系统。之后，电控系统会向电机控制器发出指令。随后，电机控制器会计算电机的各项指标。最后，电机控制器控制电机工作。
踩下加速踏板力度轻时，电池的放电电流比较小。踩下加速踏板力度重时，电池的放电电流就会变得很大。在减速的时候情况也是如此，所有的需求最终都以能够控制的电能形式在汽车内部的部件之间进行传递。
纯电动汽车与燃油汽车的结构有啥区别？
纯电动汽车与燃油汽车在结构方面的最大差异体现在动力系统和能源供应系统上。电动汽车相较于燃油汽车，最为主要的改变是用匹配的蓄电池、电动机、调速器及相关设备，替代了燃油汽车的内燃机与油箱。
纯电动汽车没有发动机，所以取消了燃油汽车上那些与发动机相关的零件。在纯电动汽车里，无需发动机，也无需变速器、油箱、燃油供给装置、燃油喷射装置、火花塞、进气管、排气管、三元催化转化器以及消声器等零件，甚至连车头上的进气格栅都不需要。
纯电动汽车增加的电气部件主要包含蓄电池、电动机以及控制器等。纯电动汽车通过电动机来替代发动机，并且利用控制器对车辆的运行等进行控制。
https://img2.baidu.com/it/u=2450449189,169837222&fm=253&fmt=JPEG&app=138&f=JPEG?w=800&h=1558
对比之下可以发现，纯电动汽车和燃油汽车在外观方面，除了排气管之外，看不出有什么区别。然而，纯电动汽车的内部结构相对而言较为简单，其零件数量比燃油汽车少很多，这使得纯电动汽车在维护方面更加方便。
电动汽车动力电池的种类有哪些？能回收再利用吗？
电动汽车的能量来源是动力电池，自电动汽车诞生起，动力电池技术就一直是影响电动汽车实用化进程的关键因素之一。提高功率密度、提升能量密度、延长使用寿命以及降低成本，一直是电动汽车动力电池技术研发的核心内容。
动力电池历经了铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等多种类型的发展与探索。之后，锂离子动力电池凭借能量密度高这一优点，以及大功率充放电能力强的特点，还有对环境无污染等优势，逐渐成为了电动汽车动力电池的首选。目前的锂离子动力电池是以二次锂电池技术为基础发展起来的全新概念蓄电池。它从原理层面解决了二次锂电池安全性差以及充放电寿命短这两个技术难题。目前，国内外众多品牌的电动汽车都选用了锂离子电池。
目前动力电池的回收利用包含两个主要方面。其一为动力电池的梯次利用；其二为废旧电池的资源回收再利用。
电动汽车对动力电池性能有较高要求。通常情况下，当电池存储的能量大约仅为出厂状态的 80%时，就不再适合用于高性能电动汽车了。这些电池能够继续用于低速电动汽车，也能用于发电厂的储能电池。尤其在风力发电、太阳能发电等新能源发电领域可以应用，还可用于家庭或其他建筑的储能电池，此即动力电池的梯次利用。若电池完全不能再被利用，便需进入报废程序。废旧动力电池中有色金属的含量比原生矿工业品质要高很多。所以，对废旧电池进行资源回收，有着非常重要的经济意义和社会意义。
太阳能电池可以用在电动汽车上吗？
几代汽车设计者都梦想着利用清洁且可再生的太阳能发电来取代传统燃油驱动汽车，他们也进行过各种各样的试验性尝试，然而目前只是在不断地朝着这个梦想靠近，要实现它还需要一定的时间。当前技术水平下，太阳能光伏电池的发电功率约为 180 瓦每平方米。若按每天光照时间 8 小时来计算，每平方米太阳能电池每天的发电量仅为 1440 度。并且，这里尚未计算太阳能电池板能获得最佳日照的方位角、倾斜角以及阴影的影响。所以，仅就目前的技术水平而言，太阳能发电还无法作为驱动电动汽车行驶的主要能量来源。
太阳能可以作为汽车的辅助能源，这是可以实现的。例如，可以利用车上安装的太阳能装置为车载用电器提供电能，也可以利用太阳能天窗控制系统在停车时自动调节汽车内的温度。
页:
[1]